机械设计中选择材料的原则 机械材料选择的三大原则

工程材料正确选材的基本原则是什么

一.材料的使用性能

机械设计中选择材料的原则 机械材料选择的三大原则

二.材料的工艺性能

三.材料的经济性能

一.材料的使用性能——选材的主要依据

指的是零件在使用时所应具备的材料性能，包括机械性能、物理性能和化学性能。对大多数零件而言，机械性能是主要的必能指标，表征机械性能的参数主要有强度极限σb、弹性极限σe、屈服强度σs或σ0.2、伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧性ak及硬度hrc或hbs等。这些参数中强度是机械性能的主要性能指标，只有在强度满足要求的情况下，才能保证零件正常工作，且经久耐用。在材料力学的学习中，已经发现，在设计计算零件的危险截面尺寸或校核安全程度时所用的许用应力，都要根据材料强度数据推出。

附表：几类典型零件的工作条件失效形式及主要机械性能指标

可以看出，在设计机械零件和选材时，应根据零件的工作条件，损坏形式，找出对材料机械性能的要求，这是材料选择的基本出发点

二.材料的工艺性能

材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。所以，材料的工艺性能也是选材的重要依据之一。

典型零件

工作条件

失效形式

主要力学

性能指标

重要螺栓

承受交变拉应力

过量塑性变形或由疲劳而造成破断

σ0.2、hbsσ-1p

重要传

动齿轮

承受交变弯曲应力、交变接触压应力、齿面受滚动摩擦冲击载荷

齿面过度磨损、疲劳麻点、齿的折断

σ-1、σbb、hrc、接触疲劳强度

曲轴轴类

承受交变弯曲应力、扭转应力、冲击载荷

颈部摩擦、过度磨损、疲劳破断而失效

σ0.2、σ-1、hrc

弹 簧

交变应力、振动

弹性丧失或疲劳破断

σs／σb、σe、σ-1p

滚动轴承

点线接触下的交变压应力、滚动摩擦

过度磨损、疲劳破断而失效

σbc、σ-1、hrc

注：σ-1p为抗压或对称拉伸时的疲劳强度；σ-1光滑试样对称弯曲应力时的疲劳强度；σbb抗弯强度；σbc抗压强度。

（1）铸造性能：一般是指熔点低、结晶温度范围小的合金才具有良好的铸造性能。如：合金晶成分铸造性。

（2）压力加工性能：是指钢材承受冷热变形的能力。冷变形性能好的标志是成型性良好、加工表面质量高，不易产生裂纹；而热变形性能好的标志是接受热变形的能力好，抗氧化性高，可变形的温度范围大及热脆倾向小等。

（3）切削加工性能：的磨损、动力消耗及零件表面光洁度等是评定金属材料切削加工性能好坏的标志，也是合理选择材料的重要依据之一。

（4）可焊性：衡量材料焊接性能的优劣是以焊缝区强度不低于基体金属和不产生裂纹为标志。

（5）热处理：是指钢材在热处理过程中所表现的行为。

如过热倾向、淬透性、回火脆性、氧化脱碳倾向以及变形开裂倾向等来衡量热处理工艺性能的优劣。

总之，良好的加工工艺性可以大减少加工过程的动力、材料消耗、缩短加工周期及降废品率等。优良的加工工艺性能是降低产品成本的重要途径。

三.材料的经济性能

每台机器产品成本的高低是劳动生产率和重要标志。产品的成本主要包括：原料成本、加工费用、成品率以及生产管理费用等。材料的选择也要着眼于经济效益，根据资源，结合国内生产实际加以考虑。此外，还应考虑零件的寿命及维修费，若选用新材料还要考虑研究试验费。

作为一个机械设计人员，在选材时必须了解我国工业发展趋势，按标准，结合我国资源和生产条件，从实际出发全面考虑各方面因素。

产品的性能、材质，适用途径。

工程材料的选用须遵循哪三个原则?

工程材料的选用须遵循稳定性、可扩展性、兼容性三个原则。

工程材料选用的主要依据

1、材料的使用性能：在设计机械零件和选材时，应根据零件的工作条件，损坏形式，找出对材料机械性能的要求。

2、材料的工艺性能；材料的加工工艺性能主要有：铸造、压力加工、切削加工、热处理和焊接等性能。其加工工艺性能的好坏直影响到零件的质量、生产效率及成本。

3、材料的经济性能：每台机器产品成本的高低是劳动生产率和重要标志。

扩展资料

建设一项工程预期支付或实际支付的全部固定资产投资费用即为工程造价。这些费用主要包括设备及工器具购置费、建筑工程及安装工程费、工程建设其他费用、预备费、建设期利息、固定资产投资方向调节税（这项费用目前暂停征收）。

尽管这些费用在建设项目的竣工决算中，按照新的财务制度和企业会计准则核算新增资产价值时，并没有全部形成新增固定资产价值，但这些费用是完成固定资产建设所必需的。

因此，从这个意义上讲，工程造价就是建设项目固定资产投资。从承发包角度来定义，工程造价是指工程价格，即为建成一项工程，预计或实际在土地、设备、技术劳务以及承包等市场上，通过招投标等交易方式所形成的建筑安装工程的价格和建设工程总价格。

参考资料来源：

机械设计如何选择材料材料在选择时有什么原则吗

在机械设计中，关于材料的选择主要有以下几个方面：

1、满足载荷的需要，因为，不同材料其抗拉强度是不一样的，但是，强度高的材料价格也贵

2、特殊需要：如防腐（海洋船体选择B类钢，因为要耐海水腐蚀）、防氧化和锈蚀（选择不锈钢）

3、满足外观的需要，如：选择不锈钢.

考虑你所设计的零件的工艺要求，性能要求，还要考虑成本以及公司内是否存在这样的材料，在满足机械性能以及使用性能的前提下，尽量选择公司里常用的，成本低的材料！如果你所设计的零件是新产品的话，那么暂时不必考虑这些，但是，批量生产之后就必须要考虑这些！

机械零件选材必须遵循的三项原则是什么

1 使用要求（或称使用性能原则，首要考虑因素）

1.1

零件的工况：包括受力状况、工作介质和工作环境。其中，腐蚀介质、震动，冲击，高温，低温，高速，高载尤其应当慎重对待；此外，使用要求还可能包括一些特殊项目，如导电性、热膨胀性、磁性、密度、美感、手感等。

1.2 对零件尺寸和质量的限制：有些尺寸是不允许变更的，有些则是不宜变更的，而多数质量要求与材料表面状态有关。

1.3 零件的重要程度：通常是对于整机可靠性的相对重要性，有时则与零件本身的价值以及是否便于更换有关。

显然，后两方面又直接与设计和制造（即下面的工艺性能原则）密切相关。

意而斋教案

2 工艺要求（也称工艺性能原则，决定成本利润的关键）

2.1 毛坯制造（铸造，锻压，切割，冲裁......少废料或无废料）。

2.2 机械加工（机加工工艺线路优化：质量+效率）。

2.3 热处理工艺（使用性能需要，选用材料胜任）。

2.4 表面处理（不仅仅是漂亮，而且可以多方面改善使用性能，降造成本）

意而斋教案

3、经济性要求（也称经济性原则，不是越便宜越好）

3.1 材料价格（注意普通圆钢与冷拉型材，精密铸造、精密锻造的毛坯成本与加工成本的对比......）。

3.2 加工批量和加工费用（很多时候，片面的机械化与自动化，既不能保质也无法保量，而且很不经济）。

3.3 材料的利用率（如根据板材、棒料、型材的规格，合理的搭配、套裁，充分利用）。

3.4

替代（尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料，如在一些耐磨部位的套用球铁替代铜套，用含油轴承替代车削加工的一些套，速度负载不大的情况下，用尼龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等。但是，在异金属机械连接时，无论铆钉螺钉铰链，请尽量使用好材料，否则这些地方会因点偶腐蚀导致整体结构突然破坏）。

3.5 另外，还要考虑资源政策、市场动态和当地材料的供应情况等等。

机械零件设计的材料选用有什么要求？

机械零件常用的材料有钢、铸铁、有色金属和非金属等，常用材料的牌号、性能及热处理知识可查阅机械设计手册。

在机械设计中选择材料是一个重要环节。随着材料科学的不断发展，机械制造业对零件的要求在提高。因此，设计者在选择材料时，应充分了解材料的性能和适用条件，并考虑零件的使用、工艺和经济性等要求。

1、使用要求

为保证机械零件不失效，根据载荷作用情况，对零件尺寸的限制和零件重要程度，对材料提出强度、刚度、弹性、塑性、冲击韧性、阻尼性和吸振性等力学性能方面的相应要求。同时，由于零件工作环境等其他需求，对材料可能还有密度、导热性、抗腐蚀性、热稳定性等物理性能和化学性能方面的要求等。

2、工艺要求

选择零件材料时必须考虑到加工制造工艺的影响。铸造毛坯应考虑材料的液态流动性、产生缩孔或偏折的可能性等；锻造毛坯应考虑材料的延展性、热脆性和变形能力等；焊接零件应考虑材料的可焊性和产生裂纹的倾向等；对进行热处理的零件应考虑材料的可淬性、淬透性及淬火变形的倾向等；对于切削加工的零件应考虑材料的易切削性、切削后能达到的表面粗糙度和表面性质的变化等。

3、经济性

从经济观点出发，在满足性能要求的前提下，应尽可能选用价廉的材料，以降低材料费用。另外，还应综合考虑到生产批量等因素的影响，如大量生产宜用铸造毛坯；单件生产采用焊接件，可以降造费用。

机械零件设计是从机器的工作原理、承载能力、构造和维护等方面研究通用机械零件的设计问题，其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸、如何合理选择零件的材料以及如何使零件具有良好的工艺性等。